高效液相色譜法測定茶葉中的氟含量

陳小聰，劉珈伶，段玉林，劉 星，楊 黎

(廣西—東盟食品藥品安全檢驗檢測中心，南寧 530001)

高效液相色譜法測定茶葉中的氟含量

陳小聰，劉珈伶，段玉林，劉 星，楊 黎

(廣西—東盟食品藥品安全檢驗檢測中心，南寧 530001)

建立了一種高效液相色譜法快速、準確測定茶葉中氟。樣品經浸泡提取后，以鄰苯二甲酸為背景吸收，以Agilent ZORBAX-ODS柱(4.6mm×250mm，5μm)，流動相為乙腈-0.1mol/L鄰苯二甲酸溶液(15∶85，V∶V)，柱溫35℃，檢測波長294nm，流速1.0mL/min的條件進行實驗。結果表明：氟在0.5～10.0μg/mL范圍內線性關系良好，平均回收率為101.0%。建立的方法準確、可靠，可以用于茶葉中氟的含量檢測。

茶葉；氟；高效液相色譜；鄰苯二甲酸

氟是人體必需的微量元素，世界衛生組織規定其適宜量是人均每天攝入量2.5～4.0mg[1-2]，攝入過量時可引起氟牙病、氟骨癥、氟尿和鈣代謝紊亂等疾病[3-4]，快速準確檢測茶葉中氟含量具有重要的意義。當前常見測定氟的方法有分光光度法[5-6]、離子選擇性電極[7-8]和離子色譜法[9]。離子色譜測定時受到樣品基體效應影響大、預處理要求高，對于氟離子、弱酸根離子和活潑陰離子的測定難度較大；離子選擇電極和分光光度法在其靈敏度和選擇性方面有待繼續提升。本文利用鄰苯二甲酸吸收為背景建立起F-的高效液相色譜法，具有較廣泛的應用普及性和較高的靈敏度，可用于茶葉中氟的測定。

1 材料與方法

1.1 主要儀器與試劑

儀器：帶二極管陣列檢測器的高效液相色譜儀(PDA-HPLC，Waters e2695- 2998)。主要試劑：氟離子標準溶液(NaF，1 000mg/L溶于 H2O)、乙腈(色譜純)、鄰苯二甲酸(優級純)、水(超級純，電阻率為18.2MΩ·cm)、氫氧化鈉(優級純)、綠茶(市售，生產日期2016/11/06)。

1.2 液相色譜條件

Agilent ZORBAX-ODS柱子(4.6mm×250mm，5μm)，流動相為0.1mol/L的鄰苯二甲酸水溶液和乙腈，其體積比為85：15。檢測波長294nm，柱溫35℃，流速1.0mL/min，進樣量10μL。

1.3 標準溶液的配制

移取1mL濃度為100mg/mL的標準溶液到100mL容量瓶中，用純水定容至刻度搖勻，得濃度為1mg/mL的標準儲備液；取標準儲備液10～100mL容量瓶中，用純水定容至刻度搖勻，得濃度為100μg/mL的標準使用液；分別移取0.5、1.0、2.5、5.0、10.0mL于100mL容量瓶中，用純水定容至刻度，搖勻，得標準系列工作液質量濃度分別為0.5、1.0、2.5、5.0、10.0μg/mL。

1.4 樣品處理

稱取3.0g綠茶于高52mm、上口內徑80mm、底徑45mm的杯子中，注滿沸水，加蓋浸泡5min后過濾得茶水[10]。濾液轉移至100mL容量瓶后定容后待測。

1.5 離子色譜法

1.5.1 樣品處理 按1.5法處理樣品，濾液經C18柱、Ag柱和Na柱過柱凈化后，過0.45μm濾膜，待離子色譜儀檢測。

1.5.2 離子色譜條件 檢測器：電導檢測器；色譜柱為Metrosep A Supp 7-250(250mm×4.0 mm)；淋洗液為3.6mmol/L碳酸鈉溶液；流速為0.7mL/min；柱溫為45℃；進樣量250μL。

2 結果與分析

2.1 樣品前處理方法

樣品前處理采用茶葉感官評審國家標準中規定的方法[10]，以定量的樣品、浸泡水和固定的浸泡時間來評判茶葉中含氟物質的浸出，具有可重復性和科學性。

2.2 檢測波長與流動相的選擇

選用具有較強紫外吸收的鄰苯二甲酸作為背景吸收[11]，當無吸收的F-試樣通過檢測器流通池時，紫外吸收將會降低，在譜圖中將會出現一個負吸收的峰，其峰面積同F-的含量成正比。以二極管陣列檢測器(PDA)掃描5μg/mL氟離子標準溶液(掃描波長200～400nm)，最大負吸收位置為294nm處，提取294nm處的液相色譜圖，確定F-離子最大負吸收位置為294nm處(圖1)。

(a)PDA光譜圖；(b)294nm處的液相色譜圖圖1 氟的電子吸收光譜

參照標準GB/T 5009.167-2003需將鄰苯二甲酸同乙腈按86：14比例混合后再以0.1mol/L的氫氧化鈉溶液調節pH至8.6作為流動相，但氟離子并未出峰(圖2)。

因此不再調節流動相pH值，但流動相比例也影響著色譜圖效果，實驗以5μg/mL氟離子標準溶液進樣10μL，考察鄰苯二甲酸溶液-乙腈比例分別為92∶8、80∶20、85∶15時的液相色譜結果。通過優化其比例，本方法最終采用鄰苯二甲酸溶液：乙腈=85∶15為流動相，并在該流動相條件下，測得樣品中被測組分的保留時間為2.376min(圖3)。

2.3 線性關系及儀器檢出限

取質量濃度為0.5、1.0、2.5、5.0、10.0μg/mL的系列標準溶液分別進樣10μL，記錄色譜峰峰面積，以峰面積與濃度作線性回歸，得氟離子的線性回歸方程為Y=14 116X+10 516，相關系數r=0.999 8(圖4)。

圖4結果表明，氟離子在0.5～10μg/mL質量濃度范圍內色譜峰面積與質量濃度之間具有較好的線性關系。信噪比為3時，儀器響應值N=3×10-5，由線性方程Y=14 116X+10 516，可知斜率為b=14 116，理論檢出限計算式如式(1)所示：

LOD=3N/b

(1)

圖2 氟離子標準溶液液相色譜(流動相pH=8.6)

(a)氟離子標準溶液；(b)樣品 圖3 氟離子標準溶液和樣品的液相色譜圖

圖4 氟離子的回歸線性方程曲線

由此計算出理論最低檢出限為9.0×10-11μg。由于樣品檢出，不斷地稀釋樣品，當質量濃度稀釋到0.02μg/ mL時還有檢測信號，再向下稀釋時信號不明顯，得出該方法的最低檢出限為0.02μg/ mL。

2.4 重復性試驗

以2.5μg/mL的氟離子標準溶液連續重復進樣6次，每次進樣量為10μL。表1結果表明，溶液氟離子的平均濃度為2.598 3μg/mL，相對標準偏差(RSD)為0.13%，該方法精密度較好。

表1 重復性試驗(n=6)

2.5 加標回收率試驗

取10μg/mL標準溶液3.00mL，加入到3.0g樣品中(該樣品經3次測定后氟離子的平均含量為17.1μg/g)，按樣品同法處理，最終定容至100mL。平行測定5次，表2結果表明，樣品平均回收率為101.0%，RSD=1.67%，該方法回收率良好。

2.6 液相色譜法與離子色譜法的測定結果對比

離子色譜(IC)是目前陰離子分析的首選方法[12]。由表3可以看出，2種檢測方法對同一茶葉的檢測相對偏差都在3%以內，可證明采用反相色譜法測定茶葉中的氟的方法的穩定有效。采用離子色譜法測定的整體偏低，這是由于離子色譜法對茶葉的浸泡液需要經過C18柱、Ag柱和Na柱的凈化，然后才能過膜上機測試，在樣品的處理過程存在著損失。

表2 回收率試驗(n=5)

表3 液相色譜法和離子色譜法結果

3 結論

本實驗采用高效液相色譜法對茶葉中溶出的氟含量進行檢測，并與離子色譜法對比。在樣品前處理方面省去了過柱凈化的步驟，節約了實驗時間，降低了實驗成本，提高檢測結果準確度。同時達到了一機多用的目的，對最大發揮大型儀器設備的利用率具有積極的意義?！?/p>

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[11]GB/T 5009.167-2003.飲用天然礦泉水中氟、氯、溴離子和硝酸根、硫酸根含量的反相高效液相色譜法[S].

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(責任編輯 李婷婷)

Detection on Fluoride in Tea by High Performance Liquid Chromatography

CHEN Xiao-cong，LIU Jia-ling，DUAN Yu-lin，LIU Xing，YANG Li

(Guangxi-ASEAN Food and Drug Safety Inspection and Testing Center，Nanning 530001，China)

A quick and accurate High Performance Liquid Chromatography (HPLC)method was established to detect the fluoride illegally added into tea.After extracted and absorbed by hot water，The sample was determined by HPLC and the background absorption was 1，2-Benzenedicarboxylic acid.The separation of fluoride was performed on a Agilent ZORBAX- ODS column (4.6mm×250mm，5μm)using acetonitrile -0.1mol/L 1，2-Benzenedicarboxylic acid(15∶85，v∶v)as the mobile phase with flow rate of 1.0 mL/min.The temperature was 35℃ and the detection was at 254 nm.The result showed that there is a good linear relation in the range of 0.5～10.0μg/mL with correlation coefficient of 0.9998.The average recovery was 101.0%，RSD= 1.67%.The method is accurate and feasible，suitable for determination of fluoride in the tea.

tea；fluoride；HPLC；1，2-Benzenedicarboxylic acid

陳小聰(1974— )，女，研究生，高級工程師，主要從事食品檢驗及質量管理。

段玉林(1982— )，高級工程師，研究方向：食品、保健食品及化工產品的分析檢測。